一种逆变器的相序自适应控制方法与流程

本发明涉及逆变器控制，具体涉及一种逆变器的相序自适应控制方法。

背景技术：

1、通常逆变器的控制是在电网电压为正序的前提下设计的，三相交流电网的相序有正序和负序的区别，并网逆变器在接入三相交流电网前，需要准确判断电网相序，才能正常工作。若网侧接线错误或电网相序发生变化，控制系统将得不到正确的相位信息，控制结果就会发生错误，设备不能正常工作，严重时甚至会损坏。发生相序错误之后，需要把设备停电调整相序。在一些场景下，停电会影响其他设备的工作，需要协调周边，等待较长的时间。因此，逆变器的相序自适应功能是一个很有价值的功能。

2、以前的做法是利用相序检测仪测量相序，确认电网相序为正序后，再将设备投入工作。这样增加了经济成本，而且过程繁琐，人工操作也可能出错。对此，研究人员对相序自适应进行了探讨。通常采用三相电压过零检测方法，利用单片机实现电源相序检测，但是实际工程中可能存在畸变的电压和电流，会影响到过零点检测。研究人员通过设计基波提取电路可以消除谐波干扰，得到稳定的方波信号，但电路较复杂。为了降低成本，可以采用数字芯片实现三相交流电的相序检测，但是对原来的控制系统需要做大幅度的调整，不利于控制器的统一化设计。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出了一种逆变器的相序自适应控制方法，只需要在坐标变换的时候增加反相的计算，即可实现电网相序自适应，实现非常简单。

2、为实现上述技术方案，本发明提供了一种逆变器的相序自适应控制方法，具体包括如下步骤：

3、s1、采样三相电网电压ua、ub、uc；

4、s2、采样电压做3s/2s变换，得到uα、uβ；

5、s3、根据公式θ＝arctan(uβ/uα)，得到电网的相角θ，如果相角θ是一直增长的，电网就是正序，如果相角θ一直减小，电网就是负序；

6、s4、判断出当前电网是正序或负序之后，如果判断是正序，逆变器按照正序正常处理；如果判断是负序，采样电压uα的相位保持变化，将采样电压uβ做反相处理，然后逆变器再按照正序正常处理。

7、优选的，所述步骤s2中按照如下公式进行电压做3s/2s变换：

8、uα＝2/3*(ua-ub/2-uc/2)

9、uβ＝2/3*sqrt(3)/2*(ub-uc)。

10、优选的，所述步骤s4中如果判断出当前电网是负序之后，首先将三相静止坐标系转换到两相静止坐标系，做clarke变换，使得正序时有以下关系：

11、uα+＝2/3*1/2*(uab+uac)

12、uβ+＝2/3*sqrt(3)/2*ubc；

13、然后通过3s/2s变换公式得到负序电压：

14、uα-＝2/3*1/2*(uab+uac)

15、uβ-＝2/3*sqrt(3)/2*ucb＝2/3*sqrt(3)/2*(-ubc)＝-uβ+；

16、其中，uα+＝uα-，uα的相位不会发生变化，uβ+＝-uβ+，将uβ-乘以-1，相当于做一个反相的操作，然后逆变器再按照正序正常处理。

17、优选的，所述步骤s1中如果是三相三线制，就是采样uab、ubc、uca，步骤s2中按照如下公式进行电压做3s/2s变换：

18、uα＝2/3*1/2*(uab+uac)

19、uβ＝2/3*sqrt(3)/2*ubc。

20、本发明提供的一种逆变器的相序自适应控制方法的有益效果在于：本逆变器的相序自适应控制方法在设备主功率开始工作之前，数字控制器利用基于同步旋转变换的数字锁相环快速、可靠地检测三相交流电相序，并且自动调整控制算法与相序相对应，避免因三相接线错误而导致装置无法正常运行。无需增加任何硬件，也无须大幅度的修改软件程序，只需要在坐标变换的时候增加反相的计算，即可实现电网相序自适应，实现非常简单。

技术特征：

1.一种逆变器的相序自适应控制方法，其特征在于具体包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的逆变器的相序自适应控制方法，其特征在于：所述步骤s2中按照如下公式进行电压做3s/2s变换：

3.如权利要求1所述的逆变器的相序自适应控制方法，其特征在于：所述步骤s4中如果判断出当前电网是负序之后，首先将三相静止坐标系转换到两相静止坐标系，做clarke变换，使得正序时有以下关系：

4.如权利要求1所述的逆变器的相序自适应控制方法，其特征在于：所述步骤s1中如果是三相三线制，就是采样uab、ubc、uca，步骤s2中按照如下公式进行电压做3s/2s变换：uα＝2/3*1/2*(uab+uac)

技术总结
本发明提供了一种逆变器的相序自适应控制方法，具体包括如下步骤：S1、采样三相电网电压Ua、Ub、Uc；S2、采样电压做3s/2s变换，得到Uα、Uβ；S3、根据公式θ＝arctan(Uβ/Uα)，得到电网的相角θ；S4、判断出当前电网是正序或负序之后，如果判断是正序，逆变器按照正序正常处理；如果判断是负序，采样电压Uα的相位保持变化，将采样电压Uβ做反相处理，然后逆变器再按照正序正常处理。本逆变器的相序自适应控制方法无需增加任何硬件，也无须大幅度的修改软件程序，只需要在坐标变换的时候增加反相的计算，即可实现电网相序自适应，实现非常简单。

技术研发人员：纪镇山,朱世民,邓兴武,吴辉,王守模
受保护的技术使用者：广东恒翼能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14